Úkol: Na základě měření na Jukersově
kalorimetru stanovte spalné teplo plynných paliv.
Princip:
Spalné teplo je množství tepla, které se uvolní dokonalým spálením
jednotkového množství paliva. Předpokládá se, že voda uvolněná spalováním
zkondenzuje a energii chemické reakce není třeba redukovat o její skupenské
teplo. Spalné teplo se značí H. Jednotky závisí na volbě jednotkových množství
látky a energie. Obvykle je to J/kg, ale používá se i J/mol, nebo J/m3.
Hodnota spalného tepla
je vždy větší nebo alespoň rovna hodnotě výhřevnosti, díky zahrnutí skupenské
přeměny.
Použité vztahy:
a) Teplo prošlé vody: Q = mvody . Cvody . Δtvody
b)
Přepočet množství spáleného plynu (Vskut na V0):
c) Výpočet spalného tepla:
Aparatura:
Postup: 1) Do kalorimetru pusťte malým
proudem vodu z kohoutku. Voda vstupuje do rozdělovací jímky 11, opatřené
regulačním kohoutem (na boku) 14 s číselným nastavením. Základní nastavení je
poloze 4. Otáčením regulačního kohoutku
vpravo či vlevo se reguluje průtok vody kalorimetrem (voda odchází přes
nádobku 15 a zvlhčovačem vzduchu 13). Voda musí jimi protékat rovnoměrně,
ustáleně. Množství vody přiváděné do výměníku kalorimetru je nutno zregulovat
před vlastním měřením tak, aby rozdíl teplot mezi vstupující a ohřátou vodou
byl při měření v rozmezí 5 - 10 °C. Teplota vstupní vody se odečítá na
teploměru 17, výstupní - ohřáté vody na teploměru 18. Teplota spalin (teploměr
20) nesmí přesáhnout teplotu v místnosti a teplotu ohřáté vody, jinak je měření
nepřesné. V tomto případě je nutno zvýšit průtok výměníkem kalorimetru.
2)
Z kalorimetru vyjměte kahan 7, otevřete přívod plynu a pomocí tlačky seřiďte
zadaný průtok plynu přes rotametr do měřící aparatury. Kahan zapalte,
plynoměrem nechte protéci 10 - 15 litrů plynu. Přitom se z plynoměru a
přívodních hadic vypudí případný nasátý vzduch a proud plynu se ustálí. Je-li
potřeba, upravte přívod nasávaného vzduchu do kahanu tak, aby jádro plamene
mělo modrozelenou barvu a plamen byl nesvítivý. Pak vsuňte kahan do kalorimetru
a upevněte jej v bajonetové přírubě 23. Pod odkapávající trubku 21 se postaví zvážená
kádinka na jímání vody zkondenzované ze spalin.
3) Regulačním kohoutem 14 se upraví
průtok vody tak, aby teploty odpovídaly předepsaným podmínkám. Nemění-li se
předepsané teploty po dobu 15 - 20 minut, bylo dosaženo ustáleného stavu a je možno
přistoupit k vlastnímu měření.
4) Po proběhnutí ručičky plynoměru
hodnotou nula se přepne trojcestný kohout 16 do polohy pro odvod ohřáté vody do
odměrného válce. Současně se odečte stav elektroměru. Po naplnění odměrného
válce se rozdělovací kohout přepne do druhé polohy a ohřátá voda se jímá do
dalšího odměrného válce. Množství ohřáté měřit na technických vahách. Měření
provádět tak dlouho, až získáte předepsané množství ohřáté vody. Pak se měření
ukončí odečtením stavu plynoměru a uzavřením přívodu vody a plynu. Je nutné zvážit
množství zkondenzované vody. Při měření je nutné zapisovat a sledovat neměnnost
teplot odečítaných na jednotlivých teploměrech.
Žádné komentáře:
Okomentovat